一种带USB接口的SFP模块及网络通信设备的制作方法

一种带usb接口的sfp模块及网络通信设备
技术领域
1.本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种带usb接口的sfp模块及网络通信设备。


背景技术：

2.目前，sfp结构的产品主要分两大类，一类是sfp电口模块，另一类是sfp光模块。这两种sfp模块均可以搭配路由器、交换机等网络通信设备使用，例如，通过在网络通信设备的sfp插座中插入sfp光模块，实现光纤远距离有线通信，也可以插入sfp电口模块，以实现网线传输。
3.然而，通过sfp模块实现的光纤组网对于普通用户的门槛较高，而且普通用户对千兆的lan口需求也较小，从而使得网络通信设备预留的sfp插座使用率不高。而且，现有的sfp模块难以满足普通用户通过网络通信设备接入家庭nas、移动硬盘等usb通信产品的使用需求。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种带usb接口的sfp模块及网络通信设备，能够在sfp模块上配置usb接口，从而实现sfp模块的usb功能扩展，满足用户的使用需求。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带usb接口的sfp模块，包括sfp模块本体，所述sfp模块本体上设有sfp信号接口和至少一个usb接口模块，所述usb接口模块包括接口转换模块和usb接口；所述接口转换模块的第一端连接至所述sfp信号接口，所述接口转换模块的第二端连接至所述usb接口。
6.优选地，所述接口转换模块包括第一转换模块、中间信号接口以及第二转换模块；所述第一转换模块的第一端连接至所述sfp信号接口，所述第一转换模块的第二端连接至所述中间信号接口；所述第二转换模块的第一端连接至所述中间信号接口，所述第二转换模块的第二端连接至所述usb接口。
7.优选地，所述sfp模块本体上设有两个所述usb接口模块，两个所述接口转换模块的第一端均与所述sfp信号接口连接，两个所述接口转换模块的第二端分别与两个所述usb接口连接。
8.优选地，两个所述接口转换模块的型号相同或不同，两个所述usb接口的型号相同或不同。
9.优选地，所述usb接口包括usb2.0接口、usb3.0接口、usb3.2接口的其中一种。
10.优选地，所述usb接口模块还包括中间转换模块和usb type-c接口，所述中间转换模块的第一端连接至所述usb接口，所述中间转换模块的第二端连接至所述usb type-c接口。
11.优选地，所述sfp信号接口通过通信接口模块与网络通信设备的sfp插座连接，所述通信接口模块的至少一个引脚接低电平。
12.优选地，所述通信接口模块的至少一个引脚通过所述usb接口的usb外壳接地。
13.优选地，所述sfp模块本体上还设有限流模块，所述限流模块与所述usb接口连接；所述限流模块用于确保所述usb接口的输出电流不超过usb协议要求，或确保网络通信设备接入所述sfp模块本体后不超过功率上限的要求。
14.本实用新型还提供了一种网络通信设备，包括sfp插座和如上述内容所述的带usb接口的sfp模块。
15.优选地，所述网络通信设备还包括用于控制电源等级切换的处理器。
16.优选地，所述sfp插座包括信号检测接口，所述信号检测接口通过所述带usb接口的sfp模块中的usb外壳接地。
17.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
18.本实用新型提供了一种带usb接口的sfp模块，其包括sfp模块本体，所述sfp模块本体上设有sfp信号接口和至少一个usb接口模块，所述usb接口模块包括接口转换模块和usb接口；所述接口转换模块的第一端连接至所述sfp信号接口，所述接口转换模块的第二端连接至所述usb接口，通过在sfp模块上配置usb接口，从而实现sfp模块的usb功能扩展，满足用户的使用需求。同时，本实用新型还相应地提供了一种网络通信设备。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例一提供的带usb接口的sfp模块结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例一提供的带usb接口的sfp模块原理图；
21.图3是本实用新型实施例一提供的带usb接口的sfp模块另一原理图；
22.图4是本实用新型实施例二提供的带usb接口的sfp模块原理图；
23.图5是本实用新型实施例三提供的带usb接口的sfp模块结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例三提供的带usb接口的sfp模块原理图；
25.图7是本实用新型实施例四提供的带usb接口的sfp模块结构示意图；
26.图8是本实用新型实施例四提供的带usb接口的sfp模块原理图；
27.图9是本实用新型实施例五中sfp插座接口原理图。
28.其中，附图标记如下：100、sfp信号接口；200、usb接口模块；210、接口转换模块；211、第一转换模块；212、中间信号接口；213、第二转换模块；220、usb接口；230、中间转换模块；240、usb type-c接口；300、通信接口模块；400、限流模块；500、sfp插座。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例一
31.参照图1，本实用新型实施例一提供的带usb接口的sfp模块，包括sfp模块本体，sfp模块本体上设有sfp信号接口100和一个usb接口模块200，usb接口模块200包括接口转换模块210和usb接口220，接口转换模块210的第一端连接至sfp信号接口100，接口转换模
块210的第二端连接至usb接口220。
32.需要说明的是，在本实施例中，带usb接口的sfp模块是与预留有sfp插座500的网络通信设备配合使用。网络通信设备包括路由器、交换机、网桥、网关等，本实用新型对此不做限定。为了便于理解，以下以路由器为例，进行展开说明。
33.参照图1、图2，在本实施例中，路由器的sfp插座500信号接口采用hsgmii接口，相应的sfp信号接口100也采用hsgmii接口。优选地，sfp信号接口100通过通信接口模块300与网络通信设备的sfp插座500连接。具体地，通信接口模块300可以采用sfp金手指，sfp金手指上的信号接口也为hsgmii接口，sfp金手指各pin脚与sfp插座500各pin脚在信号上一一对应。其中，sfp金手指的sfp1_sda、sfp1_scl引脚与usb接口的usb外壳连接，usb外壳能起到接地的作用。
34.需要说明的是，本实施例中sfp金手指的sfp1_sda、sfp1_scl引脚接地后信号电平为低电平，而在sfp电口模块或者sfp光模块上，sfp1_sda、sfp1_scl引脚的信号电平是高电平。本实施例提供的带usb接口的sfp模块与sfp电口模块、sfp光模块存在电平上的本质差异，通过不同的电平设计来区分不同类型的sfp结构模块，有利于网络通信设备实现插入检测功能。
35.参照图1，接口转换模块210能够实现sfp信号接口100到usb接口220的转换。具体地，接口转换模块210包括第一转换模块211、中间信号接口212以及第二转换模块213，第一转换模块211的第一端连接至sfp信号接口100，第一转换模块211的第二端连接至中间信号接口212，第二转换模块213的第一端连接至中间信号接口212，第二转换模块213的第二端连接至usb接口220。
36.参照图2，在一种较佳示例中，第一转换模块211选取hsgmii接口转rgmii接口芯片，例如rtl8211fs芯片，能使hsgmii接口转成rgmii接口，此时中间信号接口212即为rgmii接口，第二转换模块213为rgmii接口转usb2.0芯片，例如ax88178芯片。
37.参照图3，在另一种较佳示例中，第一转换模块211选取hsgmii接口转mdi接口芯片，例如rtl8211fs芯片或rtl8211b芯片，能使hsgmii接口转成mdi接口，此时中间信号接口212即为mdi接口，第二转换模块213为mdi接口转usb2.0芯片，例如rtl8153芯片或者ax88179芯片。
38.在本实施例中，usb接口220为usb2.0接口，通过第二转换模块213使中间信号接口212转换为usb2.0接口，再接上usb2.0母座，即可实现sfp模块的usb功能扩展。
39.参照图1，优选地，sfp模块本体上还设有限流模块400，限流模块400与usb接口220连接。限流模块400可以采用限流芯片，例如tps2553芯片或tps2554芯片，能确保usb接口220的电流不超过usb协议要求或者确保网络通信设备接入sfp模块本体后不超过功率上限的要求。
40.在本实施例中，通过sfp信号接口100、接口转换模块210以及usb接口220，使sfp信号接口100转换为usb接口220，以实现在sfp模块上配置usb接口，从而实现sfp模块的usb功能扩展，满足用户的使用需求。
41.实施例二
42.本实施例与实施例一的不同之处在于：usb接口220为usb3.0接口或usb3.2接口。示例性地，参照图1，usb接口220为usb3.0接口，通过第二转换模块213使中间信号接口212
转换为usb3.0接口，再接上usb3.0母座，即可实现sfp模块的usb功能扩展。
43.参照图4，具体地，第一转换模块211可以选取hsgmii接口转mdi接口芯片，例如rtl8211fs芯片或rtl8211b芯片，能使hsgmii接口转成mdi接口。此时中间信号接口212即为mdi接口，第二转换模块213为mdi接口转usb3.0芯片，例如rtl8153芯片或者ax88179芯片，能使中间信号接口212转换为usb3.0接口，再接上usb3.0母座即可。
44.实施例三
45.参照图5，本实施例与实施例一的不同之处在于：sfp模块本体上设有两个usb接口模块200，两个接口转换模块210的第一端均与sfp信号接口100连接，两个接口转换模块210的第二端分别与两个usb接口220连接。其中，两个usb接口模块200可以同时工作。
46.需要说明的是，两个接口转换模块210的型号相同或不同，两个usb接口220的型号相同或不同。在本实施例中，以两个接口转换模块210不同，两个usb接口220相同为例进行说明。
47.参照图6，具体地，在第一种接口转换模块210的示例中，第一转换模块211选取hsgmii接口转mdi接口芯片，例如rtl8211fs芯片，能使hsgmii接口转成mdi接口，此时中间信号接口212即为mdi接口，第二转换模块213为mdi接口转usb2.0芯片，例如rtl8153芯片或者ax88179芯片。
48.在另一种接口转换模块210的示例中，第一转换模块211选取hsgmii接口转rgmii接口芯片，例如rtl8211fs芯片，能使hsgmii接口转成rgmii接口，此时中间信号接口212即为rgmii接口，第二转换模块213为rgmii接口转usb2.0芯片，例如rtl8153芯片或者ax88178芯片。
49.在本实施例中，两个usb接口220为usb2.0接口，通过第二转换模块213使中间信号接口212转换为usb2.0接口，再接上两个usb2.0母座，即可实现sfp模块的双usb2.0功能扩展。
50.需要说明的是，rtl8153芯片与ax88179芯片既支持usb 2.0协议又支持usb 3.0协议，因此第二转换模块213能使中间信号接口212转换为usb2.0接口或usb3.0接口。本实用新型除了可以实现双usb2.0接口形态外，还可以实现usb2.0与usb3.0的混合usb接口220形态，或者双usb3.0接口形态，只需更换相应的usb接口220与usb母座即可，在此不再赘述。
51.实施例四
52.参照图7，本实施例与实施例一的不同之处在于：usb接口220为usb3.0接口，通过第二转换模块213使中间信号接口212转换为usb3.0接口。usb接口模块200还包括中间转换模块230和usb type-c接口240，中间转换模块230的第一端与usb接口220连接，中间转换模块230的第二端与usb type-c接口240连接。
53.参照图8，示例性地，第一转换模块211可以选取hsgmii接口转rgmii接口芯片，例如rtl8211fs芯片，能使hsgmii接口转成rgmii接口。此时中间信号接口212即为rgmii接口，第二转换模块213为rgmii接口转usb3.0芯片，例如lan7801芯片，能使中间信号接口212转换为usb3.0接口。usb3.0接口与中间转换模块230连接，中间转换模块230可以选取usb3.0 type-c switch芯片，例如asm1543芯片，能使usb接口220转换为usb type-c接口240，再接上usb type-c母座，实现sfp模块的usb type-c功能扩展，满足用户的使用需求。
54.需要说明的是，在本实施例中，限流模块400可以连接至usb接口220，也可以连接
至usb type-c接口240，只要能确保usb接口220的电流不超过usb协议要求或者不超过指定的特定电流要求即可。
55.实施例五
56.本实施例提供了一种网络通信设备，包括sfp插座500与如实施例一至四任意一项所述的带usb接口的sfp模块。
57.优选地，所述网络通信设备还包括处理器，所述处理器用于控制电源等级切换。
58.具体地，所述sfp插座500包括信号检测接口、电源接口以及信号传输接口，所述信号传输接口用于与sfp信号接口100连接，所述处理器用于：
59.接收所述信号检测接口采集的低电平信号并确定低电平持续时间；
60.根据所述低电平持续时间，控制所述电源接口进行电源等级切换。
61.参照图9，信号传输接口为hsgmii接口，由j55上的rx-、rx+、tx+、tx-引脚组成。hsgmii接口是带usb接口的sfp模块与sfp插座500之间的高速信号接口，sfp模块通过该接口与具有hsgmii接口的处理器相连接，实现信号传输。
62.所述信号检测接口为j55上的sda、scl引脚，可以通过sfp金手指的sfp1_sda、sfp1_scl引脚与usb外壳连接，usb外壳能起到接地的作用。电源接口为j55上的t_vcc、r_vcc引脚，sfp光模块或者sfp电口模块的供电电压为3.3v，而带usb接口的sfp模块的供电电压为5v，因此，处理器需要进行模块插入检测并进行电源切换。
63.在本实施例中，带usb接口的sfp模块通过sfp金手指从路由器得到5v供电，5v电源经限流模块400输出到usb接口220，同时经电源模块给接口转换模块210供电。模块插入检测通过usb外壳连接到sfp金手指sfp1_sda、sfp1_scl引脚的方式来实现，具体地，当带usb接口的sfp模块插入时，sfp金手指sfp1_sda、sfp1_scl引脚为低电平，处理器检测到连续低电平之后控制电源接口输出5v供电。如果没有带usb接口的sfp模块插入，则路由器的sfp插座500输出电压默认为3.3v。
64.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种带usb接口的sfp模块，其特征在于，包括sfp模块本体，所述sfp模块本体上设有sfp信号接口和至少一个usb接口模块，所述usb接口模块包括接口转换模块和usb接口；所述接口转换模块的第一端连接至所述sfp信号接口，所述接口转换模块的第二端连接至所述usb接口。2.根据权利要求1所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述接口转换模块包括第一转换模块、中间信号接口以及第二转换模块；所述第一转换模块的第一端连接至所述sfp信号接口，所述第一转换模块的第二端连接至所述中间信号接口；所述第二转换模块的第一端连接至所述中间信号接口，所述第二转换模块的第二端连接至所述usb接口。3.根据权利要求1所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述sfp模块本体上设有两个所述usb接口模块，两个所述接口转换模块的第一端均与所述sfp信号接口连接，两个所述接口转换模块的第二端分别与两个所述usb接口连接。4.根据权利要求3所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，两个所述接口转换模块的型号相同或不同，两个所述usb接口的型号相同或不同。5.根据权利要求4所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述usb接口包括usb2.0接口、usb3.0接口、usb3.2接口的其中一种。6.根据权利要求1所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述usb接口模块还包括中间转换模块和usb type-c接口，所述中间转换模块的第一端连接至所述usb接口，所述中间转换模块的第二端连接至所述usb type-c接口。7.根据权利要求1所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述sfp信号接口通过通信接口模块与网络通信设备的sfp插座连接，所述通信接口模块的至少一个引脚接低电平。8.根据权利要求7所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述通信接口模块的至少一个引脚通过所述usb接口的usb外壳接地。9.根据权利要求1-8任意一项所述的带usb接口的sfp模块，其特征在于，所述sfp模块本体上还设有限流模块，所述限流模块与所述usb接口连接；所述限流模块用于确保所述usb接口的输出电流不超过usb协议要求，或确保网络通信设备接入所述sfp模块本体后不超过功率上限的要求。10.一种网络通信设备，其特征在于，包括sfp插座和如权利要求1-9任意一项所述的带usb接口的sfp模块。11.根据权利要求10所述的网络通信设备，其特征在于，所述网络通信设备还包括用于控制电源等级切换的处理器。12.根据权利要求10所述的网络通信设备，其特征在于，所述sfp插座包括信号检测接口，所述信号检测接口通过所述带usb接口的sfp模块中的usb外壳接地。

技术总结
本实用新型涉及通信技术领域，公开了一种带USB接口的SFP模块及网络通信设备，所述带USB接口的SFP模块包括SFP模块本体，所述SFP模块本体上设有SFP信号接口和至少一个USB接口模块，所述USB接口模块包括接口转换模块和USB接口；所述接口转换模块的第一端连接至所述SFP信号接口，所述接口转换模块的第二端连接至所述USB接口。本实用新型能够在SFP模块上配置USB接口，从而实现SFP模块的USB功能扩展，满足用户的使用需求。足用户的使用需求。足用户的使用需求。


技术研发人员：陈鹏 徐尧 李俊
受保护的技术使用者：普联技术有限公司
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/5/25